در 10 ژانویه، راکتور همجوشی توکاماک ابررسانا پیشرفته (EAST) یک حلقه پایدار و بسیار محدود از پلاسما (حالت چهارم ماده) را در 1066 ثانیه تولید کرد. حفظ شده است. رکورد قبلی این راکتور 403 ثانیه بود.
راکتورهای همجوشی به عنوان خورشید مصنوعی شناخته می شوند. زیرا مانند خورشید با ترکیب دو اتم سبک و ایجاد اتم سنگین تر از طریق گرما و فشار، انرژی تولید می کنند.
فشار خورشید بسیار بالاتر از راکتورهای هسته ای زمین است. به همین دلیل، دانشمندان دما را در راکتورهای هسته‌ای بسیار بالا می‌برند تا همان فرآیند همجوشی هسته‌ای که در خورشید اتفاق می‌افتد در داخل راکتورها انجام شود. دمای این راکتورها چندین برابر دمای خورشید است.
همجوشی هسته ای این پتانسیل را دارد که منبع تقریباً نامحدودی از انرژی را بدون تولید گازهای گلخانه ای یا مقادیر زیادی زباله هسته ای فراهم کند.
اگرچه دانشمندان بیش از 70 سال است که روی فناوری همجوشی هسته ای کار می کنند، اما این فناوری هنوز به اندازه کافی برای حل فوری مشکل تغییرات آب و هوایی پیشرفت نکرده است. محققان امیدوارند ظرف چند دهه آینده به انرژی همجوشی هسته ای دست یابند، اما رسیدن به این هدف ممکن است بسیار بیشتر طول بکشد.
رکورد جدید راکتور EAST فوراً همجوشی هسته ای را به منبع اصلی برق تبدیل نمی کند، بلکه گامی به سوی آینده ای است که در آن نیروگاه های همجوشی قادر به تولید برق خواهند بود. این راکتور دارای یک محفظه مغناطیسی یا توکامک است که برای نگهداری پلاسما و سوزاندن مداوم آن برای مدت طولانی طراحی شده است.
راکتورهایی مانند EAST هنوز به نقطه ای نرسیده اند که همجوشی هسته ای بتواند به طور مداوم انرژی تولید کند. یعنی این واکنش به صورت خودکار و بدون نیاز به انرژی اضافی از بیرون صورت نمی گیرد. اما رکورد جدید پیشرفتی در حفظ پلاسما در یک حالت پایدار و محدود برای مدت طولانی است که برای تولید برق در راکتورهای همجوشی در آینده مورد نیاز خواهد بود.
سونگ یونتائو، مدیر مؤسسه فیزیک پلاسما در آکادمی علوم چین، گفت که دستگاه همجوشی باید بتواند برای مدت طولانی و با راندمان بالا کار کند تا جریان پلاسما بتواند به طور خودکار و پیوسته در داخل راکتور ادامه یابد. این قابلیت برای تولید مداوم برق در نیروگاه های همجوشی در آینده بسیار مهم است.
راکتور همجوشی ابررسانا تجربی پیشرفته توکاماک یکی از چندین راکتور همجوشی در جهان است، اما همه این راکتورها در حال حاضر انرژی بیشتری نسبت به تولیدشان مصرف می کنند.
در سال 2022 راکتور همجوشی تأسیسات سوخت ملی ایالات متحده توانست به طور موقت به مرحله ای برسد که واکنش همجوشی می تواند شروع به تولید نیرو کند، اما این کار را با استفاده از روشی غیر از EAST انجام داد که شامل انفجارهای سریع انرژی بود. این در حالی است که کل انرژی مصرفی این راکتور بیشتر از انرژی تولید شده است.
راکتورهای همجوشی ابررسانا تجربی توکاماک، رایج ترین نوع راکتورهای همجوشی هستند. در این راکتورها، پلاسما با استفاده از میدان های مغناطیسی قوی در محفظه ای به شکل دونات گرم شده و نگهداری می شود. برای رسیدن به رکورد جدید، محققان تغییراتی را در راکتور انجام دادند، مانند دو برابر کردن قدرت سیستم گرمایش آن.
ادامه مطلب
داده های جمع آوری شده از راکتور EAST به ساخت و توسعه راکتورهای دیگر در چین و سایر کشورها کمک خواهد کرد. چین نیز در پروژه ITER مشارکت دارد که با همکاری بسیاری از کشورها مانند آمریکا، بریتانیا، ژاپن، کره جنوبی و روسیه انجام می شود.
راکتور ITER که در جنوب فرانسه در حال ساخت است دارای قوی ترین آهنربا در جهان است و قرار است تا سال 2039 به بهره برداری برسد. این راکتور برای انجام تحقیقات در زمینه همجوشی هسته ای طراحی شده است و هدف اصلی آن ایجاد همجوشی پایدار است. اما می تواند راه را برای ساخت نیروگاه های همجوشی در آینده هموار کند.
سونگ یونتائو می‌گوید: «از طریق پروژه EAST، ما امیدواریم که همکاری بین‌المللی را گسترش دهیم و انرژی همجوشی را در استفاده عملی برای استفاده انسانی قرار دهیم.
